Aktuelle Situation der Bioenergie in Niedersachsen Analyse und Ausblick

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Jörn Schubert
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1 Aktuelle Situation der Bioenergie in Niedersachsen Analyse und Ausblick Dipl.-Ing. Michael Kralemann 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe Tel. 0551/ , Stromerzeugung aus Bioenergie Einheit Biogas Holz Summe Bioenergie Anlagenanzahl Nawaro Abfall elektrische Leistung MW Stromerzeugung MWh/a Anteil an Stromerzeugung % 2 % 14 % Anteil an Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen Wärmeerzeugung exkl. Prozesswärme % 4 % 29 % MWh/a Wärmenutzung extern MWh/a

2 Bioenergie im EEG 2014 Begrenzung der Zubauleistung auf brutto 100 MW el /a Grundvergütung 13,66-5,58 Ct/kWh el Wegfall der erhöhten Vergütung entsprechend der Einsatzstoffe kein Einsatz von Energiepflanzen, Gülle, Landschaftspflegeholz etc. Pflicht zur Stromdirektvermarktung Beschränkung der vergüteten Strommenge auf die Höchstmenge der Vorjahre keine Anlagenerweiterungen Wegfall des Technologiebonus kein Einsatz von Biomethan zur Verstromung in neuen und bestehenden BHKW Einbruch des Bioenergiemarkts im Stromsektor Beschränkung von Biomethan auf Reststoffe und Nutzung im Verkehr Folgen für Bioenergieanlagen Gleichbleibende Stromvergütung bei steigenden Kosten: Substrat-/Brennstoffkosten Betriebskosten Kapitalkosten Die Bestimmungen des EEG treffen mit anderen gesetzlichen Auflagen zusammen (AwSV, 1. BImSchV, MCP-Richtlinie ). Für Anlagen mit geringer Restvergütungsdauer sind Ersatzinvestition und Nachrüstungen oft nicht mehr finanzierbar. Begrenzte Möglichkeiten für Einnahmensteigerung: Stromdirektvermarktung Wärmelieferung Investitionen erfordern eine langfristige Perspektive 2

der zweiten Hälfte der Vergütungsdauer rentabler als der Weiterbetrieb sein.

3 Reaktionen der Anlagenbetreiber Ausschöpfung aller Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung Konzentration auf ertragreichste Energiepflanzen Reduzierung des Anlagenbetriebs: Vergütungsstufen des EEG Verzicht auf teuerste Substrate Stilllegungen können in der zweiten Hälfte der Vergütungsdauer rentabler als der Weiterbetrieb sein. Neben dem entfallenen Anlagenneubau fehlen den Herstellern und Service- Betrieben zunehmend auch Anlagenerweiterungen und Nachrüstungen. Bestandsentwicklung Biogasanlagen Verlust von 500 MW bis

4 Fazit Stromerzeugung Auswirkungen des EEG 2014: laufende Kostensteigerungen führen trotz leicht steigenden Erlösen zu kontinuierlicher Leistungsreduzierung Außerbetriebnahmen nach Ende der EEG-Vergütung führen bis 2030 zu Reduzierung der Anlagenleistung um 59 % (Biogas) und 86 % (Holz) Anlagenzubau im EEG 2014 kann Stilllegungen nicht ausgleichen Fazit: Anlagen brauchen Perspektive über Ende der EEG-Vergütung hinaus, als Anschlussvergütung oder Einstufung wie Neuanlage Weiterbetrieb bestehender Anlagen senkt Stromerzeugungskosten gegenüber früherer EEG-Vergütung und gegenüber Neuanlagen Optimierung von Biogasanlagen Quelle: BINE 4

Optimierung von Biogasanlagen Wärmenutzung Gasaufbereitung Verstromung Strom-verma rktung Gülle- Einsatz Pflanzen- Silierung, anbau Aufschluss Rühren Gärprozess Lagerabdeckung, Gärrestverwertung

5 Optimierung von Biogasanlagen Wärmenutzung Gasaufbereitung Verstromung Strom-verma rktung Gülle- Einsatz Pflanzen- Silierung, anbau Aufschluss Rühren Gärprozess Lagerabdeckung, Gärrestverwertung Grafik: BINE Optimierung von Wärmenetzen Anschluss weiterer Abnehmer Verdichtung oder Erweiterung des bestehenden Netzes höhere Anschlussleistung höherer Grundlastanteil bessere Auslastung weniger Wärmeabgabe an Trocknungsprozesse Umstellung von Grund- auf Vollversorgung Installation des Spitzenlast- und Reservekessels Ergänzung der Wärmelieferverträge mit Neugestaltung der Wärmepreise Verringerung der Netzverluste niedrigere Rücklauftemperaturen höhere Übertragungskapazität weniger Pumpenstromverbrauch höherer KWK-Bonus (ggf. auch auf Netzverluste) 5

Wärmeerzeugung aus Holz Holzheizanlagen in Niedersachsen gemäß 1. BImSchV 19.375 3.543 1.315.

6 Wärmeerzeugung aus Holz Holzheizanlagen in Niedersachsen gemäß 1. BImSchV Holzverbrauch für Wärmeerzeugung Scheitholz 2,83 Mio. Fm Pellets t Hackschnitzel 1,2 Mio. m³ Summe 3,5 Mio. Fm = 8,4 Mio. MWh 9,3 % des Endenergieverbrauchs (Haushalte, GHD) 6

7 Emissionen aus Holzheizanlagen Anteil der Holzheizanlagen an gesamten Staubemissionen: 3,8 % Anteil an Feinstaubemissionen: 5,7 % Großteil der Staubemissionen stammt aus alten Anlagen und Einzelfeuerstätten Richtige Auslegung, geeignete Brennstoffe und sachkundiger Betrieb verringern die Emissionen Staubfilter sind auch für kleine Anlagen erhältlich Der Wechsel von einem alten auf einen modernen Holzkessel reduziert die Staubemissionen in ähnlichem Umfang wie ein Umstieg von Heizöl auf Erdgas. Fazit Wärmeerzeugung Aktuelle Bewertung der energetischen Nutzung von Holz: Holz ist ein Nischenprodukt im Energiemarkt, seine Stärke liegt in der dezentralen Wärmeerzeugung. Marktentwicklung: - weiterhin geringer Zuwachs bei Scheitholzöfen und -kesseln + 2 % - mäßiger Zuwachs bei Pelletöfen und -kesseln + 12 % - mäßiger Zuwachs bei Hackschnitzelkesseln + 7 % - kein Zuwachs mehr bei KWK-Anlagen Es stehen Brennstoffe unterschiedlicher Herkunft zur Verfügung. Die Preise orientieren sich sowohl am Holz- als auch am Energiemarkt. Entwicklungsziele liegen in der Effizienzsteigerung, der Emissionsminderung und in der Erschließung neuer Rohstoffpotentiale. 7

8 Klimabilanz einer Biogasanlage Methodik der Untersuchung Funktionelle Einheit: Bereitstellung einer kwh el Systemgrenzen: Herstellung der Anlage, Substratbereitstellung, Betrieb der BGA, Konversion, Gärrestverwertung Gutschriften: Mineraldüngersubstitution Erdgassubstitution Wirtschaftsdüngerbehandlung Steckbrief der Biogasanlage: Inbetriebnahme: 2005 Erweiterung: 2011 Leistung elektrisch: 740 kw el inkl. 2 Sat-BHKW ( kw el) Stromproduktion: 5,9 Mio. kwh Strom wird ins Netz eingespeist Wärmeproduktion: 7,3 Mio. kwh Wärme wird in Ställen, Wohngebäuden und in der Kunststoffaufbereitung eingesetzt Wärmenutzungsgrad: 70 % Jährlicher Substrateinsatz: Silomais: t Zuckerrüben: t Getreide: 300 t Schweinegülle: m³ Rindergülle: m³ Hühnertrockenkot: 600 t Klimabilanz einer Biogasanlage Ergebnisse g CO 2,Äq / kwh el Emissionen / Gutschriften -50 Netto-Emissionen 614 g CO 2 / kwh el (Strommix) BHKW Emissionen Stromverbrauch Ausbringen des Gärrests Betrieb / Diffuse Emissionen Substratbereitstellung Herstellung Mineraldüngersubstitution Wirtschaftsdüngerbehandlung Erdgassubstitution Netto-Emissionen In der Kategorie Treibhausgaseffekt schneidet die Biogasanlage überdurchschnittlich gut ab. Die Treibhausgasemissionen betragen 213 g CO 2,Äq pro erzeugte Kilowattstunde Strom. Unter Berücksichtigung der Gutschriften für Wärmenutzung, Wirtschaftsdüngerbehandlung und Substitution von Mineraldünger erreicht die Anlage sogar einen negativen Wert von - 50 g CO 2,Äq /kwh el. Verglichen mit dem Referenzsystem, dem deutschen Strommix (Strom aus Kohle, Erdgas, Kernkraft, EE), spart eine Kilowattstunde Biogasstrom sogar 665 g CO 2,Äq /kwh el ein. Bei einer jährlichen Stromproduktion von 5,9 Mio. kwh Strom entspricht dies einer Einsparung von Tonnen Kohlendioxid. 8

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